CN205940243U - 熔盐储能换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种熔盐储能换热装置，其包括罐体、加热器、换热器、加料口和排废口，在罐体内部竖直设置加热器，在罐体内部竖直设置换热器，该换热器进液口和换热器出液口分别设置在罐体上，在罐体上设置有加料口以及排废口。本实用新型结构简单、设计科学合理、储能与换热在一个罐体内进行，占地小，换热效率高，热损失小，加热均匀，充分利用熔盐的传热蓄热性质，在低谷时段通过电能加热进行储能，在高峰时期通过换热装置输出热能，可广泛应用于热能储能领域。
Description
技术领域
本实用新型属于储能换热设备领域，尤其涉及一种熔盐储能换热装置。
背景技术
我国经济高速发展正面临着能源紧缺和环境污染的双重压力。现阶段我国处于工业化的加速期，能源供需矛盾日益尖锐突出。我国以煤炭为主的能源生产和消费结构，严重破坏着生态环境。要想实现能源结构的绿色转型、加快转变能源发展方式，就必须想方设法减少温室气体的排放、提高能源开发、加工和转换效率。
我国电网昼夜峰谷差日益扩大，存在着资源不合理利用，能效低的问题。目前的日负荷率约为50％～60％。而随着负荷增长，就无法避免对电网进行升级或者增建，传统的措施耗资巨大。大规模的扩建会使电力设备平均利用时间下降、发电效率下降、经济效益降低。如果将电网低谷电通过蓄能装置储存起来，在用电高峰时使用，则可以减小电网的峰谷差，起到达到移峰填谷的目的，所节约的电力资产额将是十分巨大。借助一定的技术手段减小峰谷差，大幅提升电力资产的利用率，是未来电网发展的主要发展方向。
在蓄能装置领域，常使用熔盐作为传热蓄热介质。熔盐作为一种具有优良性能的传热蓄热介质，具有较高的使用温度、高热稳定性、高比热容、高对流传热系数、低粘度、低饱和蒸汽压和低价格等优点。采用低谷时段电能加热熔盐进行储能，然后在高峰时期通过换热装置传热提供给工业企业进行制热生产或对接市政供暖系统，具有环保无污染和投资成本低等优势，有利于降低能耗成本。
现有技术的熔盐储能装置，需配备多个反应装置，另需换热管道将熔盐输送至热能反应系统中，如专利名称为熔盐蓄热式电加热集中供暖系统，专利号为201410093965.X的实用新型专利，申请日为2014年3月13日，加热装置、冷熔盐装置、和热熔盐装置分别设置在三个罐体内，熔盐首先储存在冷熔盐存放设备中，熔盐通过加热装置加热后，进入热熔盐存放设备，再经过输送管道输送熔盐至热能反应系统，完成热量交换。这种系统所需的熔盐储存和反应设备往往容量较大，需要较大的场地布置设备，且往往效能不高，根据与热能反应系统的距离，需安装一定长度的熔盐输送管道，成本较高，且使用熔盐作为载热介质，由于熔盐的温度较高，对于设备的材料和安全问题都要求较高。
发明内容
本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种熔盐储能换热装置。该装置结构简单、设计科学合理、储能与换热在一个罐体内进行，占地小，换热效率高，热损失小，加热均匀，充分利用熔盐的传热蓄热性质，在低谷时段通过电能加热进行储能，在高峰时期通过换热装置输出热能，可广泛应用于热能储能领域。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种熔盐储能换热装置，其包括罐体、加热器、换热器、加料口和排废口，在罐体内部竖直设置加热器，在罐体内部竖直设置换热器，该换热器进液口和换热器出液口分别设置在罐体上，在罐体上设置有加料口以及排废口。
而且，所述的罐体由罐顶、罐中和罐底组成，罐顶和罐底均呈弧面型，罐中为圆柱体。
而且，所述的加热器为竖直棒状，加热器上端设置在罐体顶部，加热器下端延伸至罐体内的底部，加热器数量为n个，1≤n≤10，n个加热器同轴均布在罐体内部。
而且，所述的换热器包括换热板、进液管和出液管，换热板为M组，1≤M≤20,M组并排设置，进液管下端竖直连接于换热板进水端，进液管上端连接于换热器进液口，出液管下端竖直连接于换热板出水端，出液管上端连接于换热器出液口。
而且，在所述的排废口上设置排废管道，排废管道与罐体底部弧形的切线呈20度-60度的角度。
而且，在罐体外壁上设置四个支架，四个支架垂直于罐体外壁，支架的位置位于罐体外壁的中部。
而且，在罐体上设置安全阀，在罐体上设置保温层。
而且，在罐体外壁设置热电偶，热电偶数量为三个，分别位于罐体外壁的上部、中部、下部。
一种制冷系统，包括所述的熔盐储能换热装置。
一种供热系统，包括所述的熔盐储能换热装置。
本实用新型的优点和有益效果是：
1.本装置的换热器竖直设置于罐体内部，放弃了熔盐输送管道，将换热装置设置于罐体中，节约了设置长距离管道的成本，使装置占地小，更适于小空间内或局部地区的储能使用。
2.本装置的加热器数量为n个，1≤n≤10，所有加热器同轴均布在罐体内部，加热器以罐体内同轴环绕的方式设置，使熔盐更加均匀的受热，加热效率更高。
3.本装置的换热器包括换热板、进水管和出水管，换热板为并排设置，换热板数量为4-10排，换热器采用多块换热板并排设置的方式，使得换热板的数量可根据实际情况调节，换热效率更高，生产加工方式更加灵活。
4.本装置的外侧设置有保温层，保温层可以防止热量向外的扩散，提高储能效率。
5.本装置采用热性能优良的混合熔盐作为蓄热介质，晩上熔盐被加热将能量续存起来，用于白天的供日暖，充分利用了谷期电力，缓解电网峰谷差，节约了能源，通过使用谷期电力替代了煤燃烧，減少燃煤使用量，大大減少了对空气的污染。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图与具体的实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
一种熔盐储能换热装置，其包括罐体1、加热器2、换热器、加料口12和排废口7，罐体由罐顶13、罐中10和罐底9组成，罐顶和罐底均呈弧面型，罐中为圆柱体。在罐体内部竖直设置加热器，加热器为竖直棒状，加热器上端设置在罐体顶部，加热器下端延伸至罐体内的底部，加热器数量为n个，1≤n≤10，n个加热器同轴均布在罐体内部，本实施例附图2所示的加热器数量为3个且同轴均布固装在罐体内部(附图1省略了两个加热器)。在罐体内部竖直设置换热器，该换热器进液口15和换热器出液口14分别设置在罐体上，换热器内使用的液体可以为水或者油等。换热器包括换热板4、进液管3和出液管5，换热板为M组，1≤M≤20,M组并排设置，进液管下端竖直连接于换热板进水端，进液管上端连接于换热器进液口，出液管下端竖直连接于换热板出水端，出液管上端连接于换热器出液口。在罐体上设置有加料口以及排废口。在所述的排废口上设置排废管道7-1，排废管道与罐体底部弧形的切线呈20度-60度的角度本实施例附图所示的角度为30度。在罐体外壁上设置四个支架6，四个支架垂直于罐体外壁，支架的位置位于罐体外壁的中部。在罐体上设置安全阀16，在罐体上设置保温层11。保温层由内向外分别为硅酸铝层、石棉层、聚氨酯层，保温层的厚度为2-15cm，在罐体外壁设置热电偶8，热电偶数量为三个，分别位于罐体外壁的上部、中部、下部。
一种制冷系统，包括所述的熔盐储能换热装置。
一种供热系统，包括所述的熔盐储能换热装置。
本装置的使用包括储能阶段与换热阶段，储能阶段，热能由设置于罐体内部的加热棒传递至罐体中间位置，形成由四周向中间的热量传递流，直至罐体内部各位置的熔盐的温度一致，换热阶段低温换热介质通过换热进口进入罐体内的换入器，与高温的熔盐进行热量交换，低温换热介质吸收热量后由换热器出口排出，中间位置的热量被交换走，四周的热量向中间传递，形成由四周向中间的热量传递流，储能阶段和换热阶段形成的热量传递流有助于热量在罐体内部的均匀分布，无需其他辅助装置，完全依靠加热器和换热器的形态和位置设置。
使用时，将熔盐储能换热装置罐体通过位于四周的支架安装于指定位置，通过罐体上方的加料辅助装置将熔盐放入罐体内，在电低谷时，将加热棒通电，对罐体内的熔盐进行加热，通过热电偶对罐内的温度进行监测，将熔盐加热至温度300-400摄氏度，停止供电加热，通过罐体外部的保温装置防止热量扩散，在电高峰时，将换热装置内通入放热介质，如水或油，放热介质吸收熔盐的热量并通过管道传递出去，完成储能换热的整个过程。
以上对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种熔盐储能换热装置，其特征在于：包括罐体、加热器、换热器、加料口和排废口，在罐体内部竖直设置加热器，在罐体内部竖直设置换热器，该换热器进液口和换热器出液口分别设置在罐体上，在罐体上设置有加料口以及排废口。
2.根据权利要求1所述的熔盐储能换热装置，其特征在于：所述的罐体由罐顶、罐中和罐底组成，罐顶和罐底均呈弧面型，罐中为圆柱体。
3.根据权利要求1所述的熔盐储能换热装置，其特征在于：所述的加热器为竖直棒状，加热器上端设置在罐体顶部，加热器下端延伸至罐体内的底部，加热器数量为n个，1≤n≤10，n个加热器同轴均布在罐体内部。
4.根据权利要求1所述的熔盐储能换热装置，其特征在于：所述的换热器包括换热板、进液管和出液管，换热板为M组，1≤M≤20,M组并排设置，进液管下端竖直连接于换热板进水端，进液管上端连接于换热器进液口，出液管下端竖直连接于换热板出水端，出液管上端连接于换热器出液口。
5.根据权利要求1所述的熔盐储能换热装置，其特征在于：在所述的排废口上设置排废管道，排废管道与罐体底部弧形的切线呈20度-60度的角度。
6.根据权利要求1所述的熔盐储能换热装置，其特征在于：在所述的罐体外壁上设置四个支架，四个支架垂直于罐体外壁，支架的位置位于罐体外壁的中部。
7.根据权利要求1所述的熔盐储能换热装置，其特征在于：在所述的罐体上设置安全阀，在罐体上设置保温层。
8.根据权利要求1所述的熔盐储能换热装置，其特征在于：在所述的罐体外壁设置热电偶，热电偶数量为三个，分别位于罐体外壁的上部、中部、下部。
9.一种制冷系统，其特征在于：包括如权利要求1所述的熔盐储能换热装置。
10.一种供热系统，其特征在于：包括如权利要求1所述的熔盐储能换热装置。
Priority Applications (1)
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| CN201620861419.0U CN205940243U (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 熔盐储能换热装置 |
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| CN205940243U true CN205940243U (zh) | 2017-02-08 |
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| CN201620861419.0U Active CN205940243U (zh) | 2016-08-09 | 2016-08-09 | 熔盐储能换热装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106091776A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-11-09 | 天津滨海储能技术有限公司 | 熔盐储能换热装置 |
| CN109029036A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-18 | 芜湖盘云石磨新能源科技有限公司 | 一种低能耗高效率的熔盐储能换热装置 |
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2016
- 2016-08-09 CN CN201620861419.0U patent/CN205940243U/zh active Active
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